拼接镜片支撑结构设计及分析*

孙楠楠，袁梓阳

(合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院,安徽 合肥 230009)

0 引 言

随着自主动光学技术的提出，大口径望远镜的生产与制造应运而生，因此也要求拼接镜片支撑结构必须能够同时实现以下3个功能：支撑、定位和镜片姿态主动调整。出于这些设计目的，拼接镜片支撑结构的方式也多种多样[1]，主要包括静定支撑结构[2]、六角架式结构[3]和蜂窝三明治支撑结构。各结构详述如下：

(1)静定支撑结构，即采用分散的支撑点承担镜片的质量，由可移动框架、顶部支撑架、桁架、底端三角架组成。纵向上顶部支撑架承担支撑板质量，横向上将每个支持架连接两个可移动框架，三角架底端以6个桁架相连，6个桁架底部与最底部一块三角板相连，支撑可移动子镜组件能够实现镜片平移、扭摆、俯仰3个自由度的调整。使用静定支撑机构设计方法确保了整个机构的刚度，也实现了承接镜体的平移和倾斜运动；

(2)六角架式支撑结构由固定大三脚架和3个可移动小三角架组成。三角桁架与可移动三角板上的6个促动器，可以共同限制结构的6个自由度；

(3)蜂窝三明治型支撑结构主要由C型结构件、K型结构、三脚架式结构、四脚架式结构组成，其上端采用的是二级桁架结构。该设计方法融合了静态支撑方式与硬点支撑方式。该支撑方式减小了整个装置所受外界环境的影响，提高了镜片成像精度。

在原有设计原则的基础上，上述结构不断地被加入新的设计思想，使得镜片支撑结构的稳定性、可调整精度有所提高，外观更加的美观；……